高中化学-第一章-第三节-化学反应热的计算课件1-新人教版选修4上课讲义

1、普宁侨中化学组普宁侨中化学组高中化学高中化学-第一章第一章-第三节第三节-化学化学反应热的计算课件反应热的计算课件1-新人教版新人教版选修选修41.盖斯定律的内容盖斯定律的内容: : 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是其反应热是_的。的。相同相同化学反应的反应热只与体系的化学反应的反应热只与体系的_和和_有关，而与反应的有关，而与反应的_无关。无关。换句话说换句话说:始态始态终态终态途径途径2 2盖斯定律的应用盖斯定律的应用 有些化学反应进行很慢或不有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，

2、可通过盖斯定律反应的反应热，可通过盖斯定律获得获得它们的它们的反应热数据反应热数据。【例题例题】C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 反应热的测定反应热的测定?计算！计算！ CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1？CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) H3-393.5 kJ/mol+ +H1 + H2 = H3 H H1 1 = = H H3 3 H H2 2 = -393.5 kJ/mol = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol)(-28

3、3.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol = -110.5 kJ/mol下列数据表示下列数据表示H2的燃烧热吗？的燃烧热吗？ H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol已知已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol【练练2】写出石墨变成金刚石的热化学方程式写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa时时)查查P7燃烧热表可知：燃烧热表可知：C(石墨，石墨，s) + O2(g) = CO2(g) H1= - 393.5kJ/molC(金刚石，金刚

4、石，s) + O2(g) = CO2(g) H2= - 395.0kJ/mol - 得：得：C(石墨，石墨，s) = C(金刚石，金刚石，s) H=+1.5kJ/mol 2 - 2 - 【练练3】某次发射火箭，用某次发射火箭，用N2H4（肼）（肼）在在NO2中燃烧，生成中燃烧，生成N2、液态、液态H2O。已知：已知： N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l)H2=534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。反应的热化学方程式。 2N2H4

5、(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) H= 1135.2kJ/mol3.3.根据盖斯定律进行计算：根据盖斯定律进行计算：【例例3】已知下列反应的反应热为：已知下列反应的反应热为：(1) CH3COOH(l)+2O2(g) = 2CO2(g)+2H2O(l) H1=- -870.3kJ/mol(2) C(s)+O2(g) =CO2(g) H2=- -393.5kJ/mol(3) H2(g)+O2(g) =H2O(l) H3=- -285.8kJ/mol试计算下述反应的反应热：试计算下述反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l) （4）解：解：

6、 = X 2 + X 2 H4=H2 X 2 + H3 X 2H1 = - 393.5kJ/mol X 2 - 285.8kJ/mol X 2 + 870.3kJ/mol= 488.3 kJ/mol解解: = X 2 + X 2 ，即，即根据盖斯定律可得：根据盖斯定律可得：3.已知已知 CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) +3O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) H3= 1370 kJ/mol试计算试计算: 2CO(g)

7、4 H2(g) =H2O(l)C2H5OH (l) 的的H。【解解】：2 + 4 = HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol小结小结：利用盖斯定律解决问题的一般步骤利用盖斯定律解决问题的一般步骤 确定待求的反应方程式；确定待求的反应方程式； 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；的什么位置； 根据未知方程式中各物质计量数和位置的需根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；调整反应方向； 实施叠加并检验上述分析

8、的正确与否。实施叠加并检验上述分析的正确与否。1已知已知: Zn ( s ) +1/2O2 ( g ) ZnO ( s ) H = -351.1 kJ/mol Hg ( l) 1/2O2 ( g ) Hg O ( s ) H = -90.7 kJ/mol则可知则可知: Zn ( s ) Hg O ( s ) = ZnO ( s ) Hg ( l) 的的H 为多少？为多少？H= - 260.4kJ/mol2.（2010 年广东理综年广东理综)在在 298 K、100 kPa 时，已知：时，已知：2H2O(g) = O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g) = 2HCl(g)H22Cl2(

9、g)2H2O(g) =4HCl(g)O2(g) H3则则H3与与H1和和H2间的关系正确的是（间的关系正确的是（ ） A.H3H12H2 B.H3H1H2 C.H3H12H2 D.H3H1H2A 利用利用反应热的概念反应热的概念、热化学方程式热化学方程式、盖斯定律盖斯定律进行有关反应热的计算。进行有关反应热的计算。课本课本P12 例例1：【解解】钠与氯气起反应的化学方程式如下钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(s) + 1/2Cl2(g) = NaCl (s)23g/mol H 1.0g -17.87kJ H23g/mol(17.87kJ) 1.0g 411kJ/mol1.1.根据热化学方程式

10、进行计算：根据热化学方程式进行计算： 3. 4.0g硫粉在硫粉在O2中完全燃烧生成中完全燃烧生成SO2，放出，放出37kJ热量，计算热量，计算S的燃烧热。的燃烧热。提示：设提示：设S的燃烧热为的燃烧热为HS（s）O2（g）SO2（g）32g/mol4.0gH-37kJH 32g/mol （-37kJ ） 4.0g = 296 kJ/mol4. 1.00gCH4完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2，放出，放出55.6kJ热量，计算热量，计算CH4的燃烧热。的燃烧热。提示：设提示：设CH4的燃烧热为的燃烧热为HCH4（g）2O2（g）CO2（g）+2H2O （l）16g/mol1gH-5

11、5.6kJH 16g/mol （-55.6kJ ） 1g =-889.6 kJ/mol2.2.根据燃烧热计算可燃物燃烧产生的热量：根据燃烧热计算可燃物燃烧产生的热量：课本课本P13例例2：解解:M (C2H5OH) = 46 g/mol1Kg C2H5OH的物质的量为的物质的量为:1000g46 g/mol= 21.74mol1Kg C2H5OH燃烧放出的热量为燃烧放出的热量为:1366.8 KJ/mol X 21.74 mol=2.971 X 104 KJ已知：已知：H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g) H283.0kJ/mo

12、lC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l) H5518kJ/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890.3kJ/mol变式练习变式练习1 1相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时放出热量最少的是时放出热量最少的是CO已知常温时红磷比白磷稳定。在下列反应中已知常温时红磷比白磷稳定。在下列反应中: 4P(白磷白磷,S)+5O2(g)=2P2O5(s); HakJ/mol 4P(红磷红磷,S)+5O2(g)=2P2O5(s); HbkJ/mol 若若a、b均大于均大于0，则，则a和和b的关系为的关系为

13、 A. ab D. 无法确定无法确定C变式练习变式练习2 2解析：解析：物质能量越低越稳定物质能量越低越稳定，红磷比白磷稳定，红磷比白磷稳定，故红磷的能量比白磷低。故红磷的能量比白磷低。HakJ/molHbkJ/mol4P(白白磷磷,S)+5O2(g)2P2O5(s)物物质质所所具具有有的的总总能能量量4P(红红磷磷,S)+5O2(g)5(2009 年全国理综年全国理综)已知：已知： 现有现有 H2与与 CH4的混合气体的混合气体 112 L(标准状况标准状况)，使其完全燃烧生成使其完全燃烧生成 CO2和和 H2O(l)，若实验测得反，若实验测得反应放热应放热 3 695 kJ，则原混合气体中

14、，则原混合气体中 H2与与 CH4的物的物质的量之比是质的量之比是( )A1 1C1 4B1 3D2 3 CH4(g) 2O2(g) = CO2(g) 2H2O(l) H890 kJmol-1 2H2(g) O2(g) = 2H2O(l) H 571.6 kJ/molB1. 2.5molC在在O2中完全燃烧生成中完全燃烧生成CO2，放出多，放出多少热量？少热量？提示：提示：C C（s s）OO2 2（g g）COCO2 2（g g）HH-393.51 kJ/mol-393.51 kJ/mol2.5molC完全燃烧：完全燃烧：Q =2.5mol （-393.51 kJ/mol）= -983.8k

15、J2.完全燃烧多少摩完全燃烧多少摩H2是生成液态水，才能得到是生成液态水，才能得到1000kJ热量热量?提示：提示： H2（g）的燃烧热）的燃烧热H285.8 kJ/mol欲使欲使H2完全燃烧生成液态水，得到完全燃烧生成液态水，得到1000kJ热量，热量，需要需要H2 ：1000kJ285.8 kJ/mol=3.5mol 5. 2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2，放出，放出99.6kJ热量，热量，3.00molC2H2完全燃烧能放出多少热完全燃烧能放出多少热量？燃烧相同物质的量的量？燃烧相同物质的量的CH4和和C2H2，哪种气体，哪种气体燃烧放出的热量多？燃烧放出

16、的热量多？26g/mol2.00gH-99.6kJ提示：提示：1)求求3.00molC2H2完全燃烧能放出的热量完全燃烧能放出的热量QC2H2（g） O2（g）2CO2（g）+H2O （l）52H26g/mol （-99.6kJ ） 2.00g = -1294.8 kJ/molQ3.00mol 1294.8 kJ/mol = 3884.4kJ 2）从题）从题4已知已知CH4的燃烧热的燃烧热-889.6 kJ/mol，相比，相比之下，燃烧相同物质的量的之下，燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多。放出的热量多。6. 试计算试计算25时时CO与与H2O作用转化为作用转化为H2和和CO2反应的反应热

17、。反应的反应热。 提示提示: 根据题意可知由题中反应（根据题意可知由题中反应（3）减反应（）减反应（1）和（和（2）可得）可得CO与与H2O作用转化为作用转化为H2和和CO2反应，反应，因此有：因此有：H=H3 （H 1+H2）=-394 kJ/mol + （111 kJ/mol +242kJ/mol）= - 41 kJ/mol7. 1kg人体脂肪可储存约人体脂肪可储存约32200kJ能量。一般人每能量。一般人每行走行走1km大约要消耗大约要消耗170kJ能量，如果某人每天步能量，如果某人每天步行行5km，1年中因此消耗的脂肪大约是多少？年中因此消耗的脂肪大约是多少？提示：已知提示：已知1kg

18、人体脂肪储存人体脂肪储存32200kJ能量，行能量，行走走1km消耗消耗170kJ，求每天行走，求每天行走5km，1年中因年中因此消耗的脂肪量此消耗的脂肪量:170kJ/km 5km/d 365d 32200kJ/kg =9.64kg 8.一个体重为一个体重为70kg的人脂肪储存的能量约为的人脂肪储存的能量约为4.2105kJ，如果快速奔跑，如果快速奔跑1km要消耗要消耗420kJ能能量，此人的脂肪可以维持奔跑的距离是多少？量，此人的脂肪可以维持奔跑的距离是多少？提示：此人脂肪储存的能量约为提示：此人脂肪储存的能量约为4.2105kJ，快速奔跑快速奔跑1km要消耗要消耗420kJ能量，此人的脂肪能量，此人的脂肪可以维持奔跑的距离为：可以维持奔跑的距离为：4.2105kJ 420kJ/km=1000km9.某锅炉用某锅炉用1.0t煤可烧开水煤可烧开水50t（进锅炉水温（进锅炉水温20），），请计算该锅炉的热效率。